C63200铝青铜(美国UNS编号)是一种高性能的镍铝青铜合金,具有优异的综合性能。它通常对应于中国牌号 QA110-4-4 或国际标准中的 CuAl10Fe4Ni4。
以下是C63200铝青铜的主要特性详解:
高强度和高硬度:通过铝、铁、镍等元素的固溶强化和沉淀强化,其抗拉强度、屈服强度和硬度远高于普通黄铜和锡青铜,接近或达到一些合金钢的水平。
良好的耐磨性:具有优良的抗磨损、抗擦伤和抗咬合性能,特别适用于摩擦工况。
高疲劳强度:能承受交变载荷,适用于制作高速运动的零部件。
优异的耐海水腐蚀:在海水、氯化物溶液和许多酸性介质中,耐腐蚀性远优于大多数铜合金和不锈钢。其表面能形成致密、牢固的保护性氧化膜(主要成分为Al₂O₃)。
抗冲蚀腐蚀和空蚀:特别适用于高速流动的液体介质,如泵的叶轮和阀门。
良好的耐应力腐蚀开裂能力。
抗高温氧化性:在高温下(约400°C以下)能保持稳定,抗氧化能力比普通铜合金强得多。
高温强度保留率高:在较高温度下仍能保持大部分强度和硬度,适用于工作温度较高的部件。
铸造性能好:流动性适中,收缩率相对较小,能铸造出形状复杂、致密的铸件。
可进行热处理强化:可以通过固溶处理加时效处理来显著提高其强度和硬度。
可加工性尚可:虽然强度高、韧性好导致其切削加工有一定难度(属于“粘性”材料),但使用合适的刀具和工艺仍可进行机加工。通常被归类为“较难加工”材料。
焊接和钎焊性能良好:可使用多种方法进行焊接,但需采用匹配的焊材和特定工艺。
无磁性。
导热性和导电性:远低于纯铜,但优于钢和铸铁。
撞击时不产生火花,是重要的安全特性,适用于易燃易爆环境。
铜 (Cu):余量
铝 (Al):9.0-11.0%
铁 (Fe):3.0-5.0%
镍 (Ni):3.0-5.0%
锰 (Mn):≤ 2.0%
其他元素微量。
基于以上特性,C63200铝青铜广泛应用于要求高强度、高耐磨和耐腐蚀的关键部件:
船舶与海洋工程:螺旋桨、推进器、泵、阀门、轴承、船用紧固件、海水管路系统。
航空航天:齿轮、轴承、衬套、起落架部件。
化工与石油:泵、阀、法兰、密封件、耐腐蚀紧固件。
重型机械:高强度齿轮、蜗轮、滑块、轴套、耐磨板。
电力工业:高强度导电紧固件、焊接电极。
C63200铝青铜是一种“多面手”型的高性能合金,其核心优势在于同时兼具了高强度、卓越的耐磨性和优异的耐腐蚀性(尤其是耐海水腐蚀),并在高温下表现稳定。 它是制造在恶劣工况(如海洋环境、化工环境、高载荷、高磨损)下工作的关键结构件的理想材料之一。在选择时,通常需要权衡其优异的性能与较高的成本和相对较难的加工性。